• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.79-88
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• 2011

근래에 들어와서 3T (Twisted, Tapered, Tilted)로 대별되는 비정형 초고층 건축물이 다수 계획되고 있다. 이러한 비정형 초고층 건물을 위해서 구조적인 효율성 및 조형성 때문에 다이어그리드 구조시스템이 현재까지 가장 널리 사용되고 있는 구조시스템 중의 하나이다. 건축적인 조형미 등의 이유로 경사진 비정형 초고층 건물에 대한 계획안이 다수 발표되고 있으며 다수의 구조물들이 다이어그리드 구조시스템을 활용하고 있다. 경사진 비정형 초고층 건물은 횡하중뿐만 아니라 자중에 의해서도 횡방향 변위가 발생한다. 따라서 정형적인 초고층 건물보다 횡방향 응답을 저감시카는 젓이 더 중요한 문제로 대두된다. 본 연구에서는 경사진 다이어그리드 비정형 초고층 건물의 지진응답을 저감시키기 위하여 스마트 TMD를 적용하였고 그 제어성능을 평가하였다. 스마트 TMD를 구성하기 위하여 MR 감쇠기를 사용하였으며 스마트 TMD는 그라운드훅 제어알고리즘을 사용하여 제어하였다. 100 층의 예제구조물에 대하여 제어를 하지 않은 경우와, 일반적인 TMD를 사용한 경우, 그리고 스마트 TMD를 사용하여 제어한 경우를 비교 검토하였다. 수지해석결과 스마트 TMD가 변위 응답 제어에는 우수한 성능을 나타냈지만 가속도응답제어에는 효과적이지 못했다.

• Earthquakes and Structures
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• 제13권1호
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• pp.59-66
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• 2017

Modern seismic codes rely on performance-based seismic design methodology which requires that the structures withstand inelastic deformation. Many studies have focused on the inelastic deformation ratio evaluation (ratio between the inelastic and elastic maximum lateral displacement demands) for various inelastic spectra. This paper investigates the inelastic response spectra through the ductility demand ${\mu}$, the yield strength reduction factor $R_y$, and the inelastic deformation ratio. They depend on the vibration period T, the post-to-preyield stiffness ratio ${\alpha}$, the peak ground acceleration (PGA), and the normalized yield strength coefficient ${\eta}$ (ratio of yield strength coefficient divided by the PGA). A new inelastic deformation ratio $C_{\eta}$ is defined; it is related to the capacity curve (pushover curve) through the coefficient (${\eta}$) and the ratio (${\alpha}$) that are used as control parameters. A set of 140 real ground motions is selected. The structures are bilinear inelastic single degree of freedom systems (SDOF). The sensitivity of the resulting inelastic deformation ratio mean values is discussed for different levels of normalized yield strength coefficient. The influence of vibration period T, post-to-preyield stiffness ratio ${\alpha}$, normalized yield strength coefficient ${\eta}$, earthquake magnitude, ruptures distance (i.e., to fault rupture) and site conditions is also investigated. A regression analysis leads to simplified expressions of this inelastic deformation ratio. These simplified equations estimate the inelastic deformation ratio for structures, which is a key parameter for design or evaluation. The results show that, for a given level of normalized yield strength coefficient, these inelastic displacement ratios become non sensitive to none of the rupture distance, the earthquake magnitude or the site class. Furthermore, they show that the post-to-preyield stiffness has a negligible effect on the inelastic deformation ratio if the normalized yield strength coefficient is greater than unity.

• Earthquakes and Structures
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• 제3권2호
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• pp.141-168
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• 2012

The Retrofit Yield Spectrum (RYS) is a new spectrum-based device that relates seismic demand of a retrofitted structure with the fundamental design parameters of the retrofit. This is obtained from superposition of Yield Point Spectra with design charts that summarize in pertinent spectrum-compatible coordinates the attributes of a number of alternative retrofit scenarios. Therefore, once the requirements for upgrading a given structure have been determined, the RYS enable direct insight of the sensitivity of the seismic response of the upgraded structure to the preliminary design decisions made while establishing the retrofit plan. By virtue of their spectrum-based origin, RYS are derived with reference to a single mode of structural vibration; a primary objective is to control the contribution of this mode in the retrofit design so as to produce a desirable distribution of damage at the ultimate limit state by removing soft storey formations and engaging the maximum number of structural members in deformation, in response to the input motion. Calculations are performed with reference to the yield-point, where secant stiffness is proportional to the flexural strength of reinforced concrete members. Derivation and use of the Retrofit Yield Spectra (RYS) refers to the seismic demand expressed either in terms of spectral acceleration, spectral displacement or interstory drift, at yield of the first storey. A reinforced concrete building that has been tested in full scale to a sequence of simulated earthquake excitations is used in the paper as a demonstration case study to examine the effectiveness of the proposed methodology.

• 한국지진공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.273-282
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• 2015

In this study, shaking table test has been carried out for the dual frame passive control system for seismic performance verification of the proposed system. The proposed system was separated into two independent frameworks that are strength resistant core and frame structure by connecting to the damper. Moreover, the seismic performance improvement of the proposed system has been verified by comparing and analyzing the experimental results of the proposed system with an existing core system. As a result of the shaking table test, acceleration and displacement responses of dual-frame vibration control system are decreased than those of the existing strength resistant type core system. In the case of the core system, while the damage was concentrated on the column of first floor, the damage of the dual system was dispersed in each layer. The damage also was concentrated on the damper, almost no damage occurs to the structural members. It has been emphasized that installed dampers in the proposed dual system reduce the input energy of whole structure by absorbing seismic input energy, which leads overall system damage to be reduced.

• Earthquakes and Structures
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• 제19권1호
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• pp.45-57
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• 2020

This paper presents the experimental application of a new method for seismic vulnerability assessment of buildings recently introduced in literature, the SMAV (Seismic Model Ambient Vibration) methodology with reference to their operational limit state. The importance of this kind of evaluation arises from the civil protection necessity that some buildings, considered strategic for seismic emergency management, should retain their functionality also after a destructive earthquake. They do not suffer such damage as to compromise the operation within a framework of assessment of the overall capacity of the urban system. To this end, for the characterization of their operational vulnerability, a Structural Operational Index (IOPS) has been considered. In particular, the dynamic environmental vibrations of the two considered strategic buildings, the fire station and the town hall building of a small town in the South of Italy, have been monitored by positioning accelerometers in well-defined points. These measurements were processed through modern Operational Modal Analysis techniques (OMA) in order to identify natural frequencies and modal shapes. Once these parameters have been determined, the structural operational efficiency index of the buildings has been determined evaluating the seismic vulnerability of the strategic structures analyzed. his study aimed to develop a model to accurately predict the acceleration of structural systems during an earthquake.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4C호
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• pp.127-136
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• 2011

기초사석 위에서 진동하중을 받는 진동다짐판의 침하는 일시적인 진폭과 소성침하로 나타낼 수 있다. 최대 진동하중이 사석의 지지력을 초과하지 않는 한, 소성침하량은 극한값으로 수렴하며 궁극적으로 정상적인 진동을 한다. 이러한 진동다짐의 침하거동에 대한 실내실험은 수평방향이 구속된 시료에 대하여 진동하중이 전체면적에 작용하도록 수행되었거나 진동대에 시료를 놓고 실험을 수행한 것이 대부분이다. 그러나 실제 현장에서는 진동하중이 기초사석 표면적의 일부에만 적용되고 있다. 본 연구에서는 현장조건에 맞게 쇄석에 진동하중을 작용토록 하였다. 쇄석에 대한 진동다짐실험에 따르면 전체 침하량의 약 90%가 2분 이내에 발생하며, 정적 및 동적응력을 포함한 진동응력 수준이 증가할수록 침하는 증가하였다. 진동다짐시, 진동다짐수, 진폭, 침하량, 재하폭, 진동응력의 상관관계를 나타내는 식을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권5호
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• pp.777-785
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• 2005

The swing motion control problem of a container hanging on the trolly is considered in the paper. In the container crane control problem, suppressing the residual swing motion of the container at the end of acceleration, deceleration or the case of that the unexpected disturbance input exists is main issue. For this problem, in general, many trolley motion control strategies are introduced and applied. In this paper, we introduce and synthesize a swing motion control system in which a small auxiliary mass is installed on the spreader made by ourselves. In this control system, the actuator reacting against the auxiliary mass applies inertial control forces to the container to reduce the swing motion in the desired manner. In many studies, the controllers used to suppress the vibration have been synthesized for the given mathematical model of plants. And, the designers have not been able to utilize the degree of freedom to adjust the structural parameters for the control object. To overcome this problem, so called 'Structure/control Simultaneous Method' is used. In this paper, the simultaneous design method is used to determine the optimum weight of moving mass such that the optimal system performance would be achieved. And the experimental result shows that the proposed control strategy is useful to the case of that the controlled system is exposed to the uncertainties and, robust to the unexpected disturbance inputs.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권1호
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• pp.18-24
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• 2015

철도 시설물의 상태를 종합적으로 동시에 검측하고 건전성 평가가 가능한 고속 종합검측시스템을 위해 열차의 위치검지 정보는 필수불가결하다. 본 논문에서는 위치검지를 위한 위치 기술중 관성센서의 측정과 분석에 대해 다룬다. 관성센서의 가속도 정보와 각속도 정보에 대해 진폭과 주파수 관점에서 분석하였고, 진동 및 열차 동역학에 대한 검토도 이루어졌다. 이러한 검토 결과와 GPS 정보를 이용하여 호남선 나주역부터 일로역까지 한국형 틸팅열차의 위치검지를 수행하였다. 이와 같은 센서 측정치와 열차의 거동에 대한 동기화된 분석은 열차위치검지 시스템의 설계와 성능 향상에 도움을 줄 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권8호
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• pp.605-612
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• 2013

중형 또는 대형 인공위성은 발사를 앞두고 발사체 회사와 함께 연성하중해석을 실시하여 위성설계를 최종 검증한다. 연성하중해석을 통해 얻어진 최대가속도, 최소간극, 최대하중은 인공위성의 설계하중과 비교하여 인공위성의 설계를 최종적으로 검증하게 된다. 이러한 연성하중해석의 신뢰도를 높이기 위해서는 인공위성 유한요소모델은 충분히 검증되어야 하는데, 발사 직전에 수행하는 정현파 진동시험결과에 맞춰 보정한다. 본 논문에서는 연성하중해석을 위한 유한요소모델의 보정 및 검증결과에 대해 기술한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4A호
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• pp.287-293
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• 2011

본 연구에서는 교량의 진동을 이용한 압전 외팔보 에너지 수확장치의 적용성을 연구하였다. 이를 위하여 압전 소자의 구성방정식과 외팔보의 진동방정식을 결합하여 외팔보의 단일 모드에 대한 연성 방정식을 행렬 형태로 구성하였다. 그리고 에너지 수확장치의 가진기 실험을 통하여 해석 모델의 타당성을 검증하였다. KTX, 새마을, 무궁화 열차가 주행할 때 측정된 교량 가속도를 바탕으로 수치해석을 통하여 산정한 에너지 수확장치의 최대 전력은 각각 28.5 mW, 0.65 mW, 0.51 mW로 나타났다. 이를 볼 때 철도와 같은 이동하중에 의한 교량의 진동은 가진 진동수와 가속도가 낮고 지속시간이 짧아서 에너지 공급원으로서 효율성이 떨어지는 것으로 판단된다.